COLOR, OLOR Y SABOR

Universidad Mayor de San Simn

Facultad de Ciencias Y Tecnologa

Carrera de Ingeniera Civil Qumica del agua

CAPITULO 5COLOR, OLOR Y SABOR. TEMPERATURA

5.1.COLOR.

Las aguas superficiales pueden parecer altamente coloreadas debido a la presencia de materia pigmentada en suspensin, cuando en realidad el agua no tiene color. El material colorante resulta del contacto con detritus orgnico como hojas, agujas de conferas y madera, en diversos estados de descomposicin, est formado por una considerable variedad de extractos vegetales.

Todas las aguas presentan una tonalidad variable. Esta tonalidad, ms o menos acusada, es el color del agua y tiene su origen en causas internas y externas. Internas, son debidas a los materiales disueltos y a los suspendidos en la misma agua. Externas, tienen su origen en la absorcin, de las radiaciones de mayor longitud de onda.

A su vez, este color del agua es de dos tipos: el aparente, que es el color que presenta el agua bruta y el verdadero, que es el que queda despus de haber separado la materia en suspensin.

Las sustancias productoras de color son varias, produciendo cada una de ellas y su conjunto las diversas tonalidades que se presentan.

Por ejemplo, por la absorcin de radiaciones el agua puede presentar color azul, cuando por el efecto TYNDALL, es difundida por las partculas coloidales presentes en suspensin.

El color caf amarillento o pardo es producido por materia orgnica diversa, hojas, turba, troncos, etc. La materia orgnica est formada por compuestos como el humus, cidos tnicos, etc. El color es verde cuando el agua es relativamente rica es fitoplancton, clorofceas, etc.

Sin embargo es muy poco lo que se sabe acerca de la composicin de la materia colorante, excepto que es probablemente una mezcla compleja de un cierto nmero de compuestos orgnicos en forma coloidal y que la mayora de estos compuestos tienen carga elctrica adems negativa y pueden descargarse y flocular cuando se los someta a la accin de un campo elctrico.

En general, las aguas que provienen de zonas geolgicas puras, pueden caracterizarse por su color si se las contempla bajo un cierto espesor.

Por ejemplo, las que provienen de la mayora de los macizos granticos y de rocas silceas, presentan un color ligeramente pardo o rojizo que tiene como origen las sales de hierro que aportan estas rocas.

Las aguas que provienen de macizos no calcreos son ligeramente amarillentas y las de macizos calcreos son verdosas.

En relacin con las aguas tratadas, stas pueden presentar una coloracin debida a defecto de tratamiento, es decir, que no haya sido capaz de quitarle el color.

Las aguas negras recientes tienen color gris, el cual va pasando a oscuro e incluso negro cuando stas se alteran.

Los desechos industriales dan a las aguas, algunas veces, colores caractersticos, pero en general no se puede establecer ninguna relacin entre el color y la polucin.

Es en las aguas superficiales y en las de algunos pozos poco profundos donde se encuentra principalmente color, siendo las aguas de pozos profundos incoloras en la inmensa mayora de los casos.5.1.1. MEDIDA DEL COLOR.

Se considera como medida estndar para el color, el mtodo del platino-cobalto siendo su unidad 1 mg de platino por litro. Esta medida por el estndar inorgnico es relativa, sin que la misma nos indique la cantidad de materia colorante que la produce, ya que, como hemos dicho anteriormente, el color es producido fundamentalmente por la materia orgnica presente en el agua.

Para la determinacin del color verdadero el agua, debe ser previamente centrifugada, ya que si se filtra, el mismo papel de filtro puede tener efectos decolorantes. Los colores por debajo de 10 mg/l no pueden ser observados directamente por la vista, necesitndose colormetro. En cambio, son ya fcilmente detectables por encima de 15 mg/l. Las aguas de ms de 20 mg/l deben considerarse altas de color.

En lo que respecta al agua de bebida, el color debe ser eliminado casi completamente por el proceso de tratamiento, siendo imperfecta la planta que no consiga dejar el agua por debajo de 5 mg/l. El agua de bebida no debe tener un color mayor de 5 mg/l. A veces se encuentra un aumento de color entre la planta de tratamiento y el consumidor, lo que puede ser debido a la existencia de corrosiones en el sistema de distribucin.

La eliminacin o reduccin del color se lleva a efecto en la mayora de los casos por coagulacin, sedimentacin y filtracin. Otras veces se emplea la cloracin, aunque este tratamiento slo es efectivo con algunos tipos de color, por lo que antes de aplicar uno u otro tratamiento debe experimentarse en el laboratorio. En muy pocos casos el que se emplea es el carbn activo.

Desde el punto de vista industrial, se rechazan las aguas con color en la mayora de los usos, dependiendo ello no solamente del proceso de fabricacin, sino de la calidad exigida al producto acabado.5.2. OLOR Y SABOR.

Desde el punto de vista fisiolgico, los sentidos del gusto y del olfato estn ntimamente relacionados, puesto que las papilas linguales y los rganos olfatorios detectan estmulos simultneos y complementarios, es significativo el gesto de taparse la nariz para ingerir una sustancia (alimento, medicamento, etc.) que no guste.

As pues, cuando se quiere gustar algo, se debe indefectiblemente olerlo, lo que no ocurre en sentido contrario. Por eso son preferibles, desde el punto de vista de las observaciones medidas, las determinaciones del olor a las del sabor, por ser mucho ms seguro oler que probar. TABLA 5.1.

Tipificacin del origen del agua segn su fraganciaTipo de OlorTipo de Agua

InodoroTpico de aguas dulces y frescas

Olor metlicoTpico de aguas subterrneas

Olor a sulfuroTpico de ARD, de MO. y en general, de sistemas anaerbicos

Olor vegetalTpico de aguas poco profundas, de humedales y estuarios

Olor pcricoTpico de lixiviados de R.S. y de aguas procedentes de PTARs

Olor a pescadoTpico de aguas ocenicas y de cultivos pisccolas

El olor y el sabor en el agua son debidos a la presencia de compuestos qumicos como ser fenoles, cloro o materia orgnica en descomposicin o ciertos organismos. Olores y sabores muy desagradables pueden ser causados por esencias liberadas en pequesimas cantidades por los organismos vivos (algas, hongos, etc.).

Las aguas negras domsticas recientes son prcticamente inodoras, pero cuando empiezan a descomponerse huelen fuertemente a podrido como consecuencia de la liberacin de productos como el cido sulfhdrico, indol, excremento, putrescina, etc. Igualmente pueden liberarse productos malolientes en la descomposicin de los vegetales, el desove de los peces, etc.

Por ltimo, determinados productos de desechos industriales dan a las aguas negras olores caractersticos como por ejemplo, los productos derivados del alquitrn, los fermentos, etc. Algunos malos olores y sabores se desarrollan como consecuencia del tratamiento de depuracin de las aguas (empleo de cloro y sus derivados) por formarse cloro fenoles, tricloruro de nitrgeno, etc., incrementando su intensidad otros olores y sabores.

Respecto a la cantidad de sustancias necesarias para producir sabor u olor, en general bastan vestigios (no determinables por los mtodos clsicos de anlisis), para producir sabor u olor desagradable y slo perceptible por el sentido del olfato. Al clorar el agua se producen olores, algunos de los cuales son tan intensos (rara vez se debe exclusivamente al cloro, sino a los compuestos formados por la accin del cloro sobre la materia orgnica presente en el agua), que basta una parte por millar de milln para ser detectable.

El olor puede ser eliminado del agua, ya sea agitndola en fro en un espacio de aire limitado o calentndola en un frasco tapado a 40 50C (adicionando un poco de sosa). Para eliminar el olor a H2S se agrega un pequeo cristal de CuSO4. En ambos casos se produce una desgasificacin con separacin de las sustancias voltiles disueltas.

5.2.1. DETERMINACIN DE OLORES Y SABORES.

Estos parmetros organolpticos se pueden evaluar mediante percepciones sensoriales que se realizan directamente en campo, pero en caso que se quiera confirmar y cuantificar se miden nuevamente en el laboratorio mediante tcnicas estndares mas precisas.

La determinacin del olor se hace con el lmite umbral: dilucin mxima con agua inodora para hacer perceptible su olor. No existe una concentracin absoluta de olor umbral debido a la variacin inherente a la capacidad olfatoria individual.

La intensidad del olor se considera como la recproca de la relacin de dilucin con agua libre de olor necesaria, para reducir el olor a un punto en que sea apenas perceptible.

Para determinarlo se diluye el agua a examinar hasta que no presente ms olor perceptible para el operador (el agua de dilucin se prepara filtrando agua potable sobre carbn activo) encontrando lo que se llama umbral de percepcin del olfato. El nmero que expresa este umbral es el cociente del volumen total de la dilucin dividido por el volumen de agua necesaria para obtener un olor perceptible.

La intensidad del olor a veces se describe como muy suave, suave, distinta, decidida y muy fuerte o por nmeros 0, 1, 2, 3, 4, 5, etc. que corresponden al nmero de diluciones sucesivas que se hacen hasta que se llega al umbral.

Para describir la naturaleza del olor, se han propuesto ms de 20 clasificaciones. Los trminos usados son: olor a pantano, enmohecido, violeta, mastuerzo, pescado, cloro, pocilga, etc. Los Standard Methods for the Examination of Water and Sewage cetin, los olores caracteristicos siguientes. (Tabla I - 5)

TABLA I 5CdigoNaturaleza del olorDescripcin: tal como

AAromtico (especie)Alcanfor, ajo, limn, espliego

AcPepino, cohombroSynura

BBalsmico (flor)Geranio, violeta, vainilla

BgGeranioAsterionolla

BaNastertium (capuchina)Aphanizomemon

BsDulznCoelcaphaerium

BvVioletaMallomonas

CQumicaAguas residuales industriales o trabajos qumicos

CoCloroCloro libre

CbHidrocarburoRefinera de petrleos

CmMedicamentosoFenol. Yodoformo. Clorofenol

CsAzufrecido sulfhdrico

DDesagradablePronunciado y desagradable

DfPescadoUroglenopsis y Dinobryon

DpPigponAnabaena

DsSpticoAgua de alcantarilla enranciada

ETierraTierra y arcilla hmedas

EpTurbaTurba

FFecaloideFosa d.e retrote, alcantarilla

GHierbaHierba aplastada

HEnmohecidoPaja en descomposicin, cueva hmeda

VLegumbreRaces de legumbres, hierbas y hojas en descomposicin

Cieno

Otra unidad en materia de olor es la llamada olfativa y se define como el nmero de molculas por centmetro cbico que el olfato puede percibir. Se obtiene dividiendo el nmero a de gramos de sustancia perceptible por ml, por su peso molecular M y multiplicando este cociente por el nmero de Avogrado (6,06 1023).

La olfativa de una sustancia por tanto es: Olf. = (a/M) x 6.06x1023

TABLA II-5Alcohol

Benceno

Fenol

Cresol

Piridina

Iodoformo30. 101441. 101226. 101230. 101131. 101042. 105

5.2.2.SABOR.

En relacin con el sabor, aunque como ya hemos dicho anteriormente el sabor est ntimamente ligado con el olor, a veces las sustancias minerales disueltas pueden dar sabores al agua sin olor ninguno. Por ejemplo, las sales de cobre, zinc, hierro, etc., pueden producir sabores metlicos. Los cloruros y sulfatos en concentraciones adecuadas hacen que el agua tenga sabor salado. Los clor fenoles dan un cierto sabor al agua an antes de ser perceptible su contenido al olfato.

Solamente hay cuatro sabores bsicos: cido, salado, dulce y amargo. Los otros sabores no son ms que aparentes y se debe su existencia al hecho de mezclar sabores y olores. De estos cuatro bsicos, los cidos y dulces se perciben mejor en la punta de la lengua, mientras que en la base de la misma es ms sensible el sabor amargo.TABLA III-5Limites de percepcin de sabores (mg/L)SustanciasNetamente

reconociblesDbilmente

perceptiblesNo revelable

CaCl2 NaCl600300150

MgCl210060-

FeSO473.51.75

CuSO473.51.75

FeCl330157.50

H2S1.150.550.30

H2SO2421

Cl20.10.050.05

Ca(OCl)20.50.20.2

Tanto los sabores como los olores se encuentran principalmente en las aguas superficiales, no encontrndose en general en las aguas de pozos profundos y, si se perciben, suele ser en muy bajas proporciones (sulfuro de hidrgeno, hierro, acidez, etc.).

En todo caso, los sabores y olores desagradables hacen al agua inservible para el suministro, tanto para la bebida y usos domsticos como para muchos usos industriales (fbricas de bebidas, productos alimenticios, etc.). Los malos sabores desarrollados a veces en las canalizaciones pueden ser provocados por el exceso de cloro, al reaccionar ste con el alquitrn que constituye el recubrimiento de proteccin interior de ciertas tuberas. Estos sabores suelen desaparecer espontneamente.

5.3.1. ELIMINACIN DE SABORES Y OLORES.

En general los sabores y olores de origen orgnico pueden ser eliminados por medio de carbn activo, aireacin o mediante aplicacin de ambos mtodos combinados.

Si son de origen inorgnico (H2S, Fe, etc.) pueden ser eliminados por aireacin, filtracin, cambio inico, etc., segn los casos. Sin embargo, en cada caso debe aplicarse una tcnica distinta que slo el estudio a fondo del problema permite escoger.

Entre las tcnicas ms utilizadas se encuentran: Cloracin en dosis superiores al punto critico

Ozonizacin

Esterilizacin por clora minas

Tratamiento por peroxido de nitrgeno (gas) muy desorante y decolorante

Tratamiento con permanganato de potasio en exceso, exceso que se destruye despus por adicin de sulfato ferroso de agua oxigenada filtrndolo con bixido de manganeso o con carbn activo.

En general, el olor y el sabor constituyen ndices de la polucin de un agua. Un agua tratada debe tener una intensidad de sabor de 2 menos. Un agua potable debe ser capaz de permanecer en un vaso cerrado durante diez das a una temperatura de 26C sin desarrollar ningn olor.

5.4. TEMPERATURA.

La temperatura es otra de las constantes fsicas, que tiene una importancia grande, en el desarrollo de los diversos fenmenos, que se realizan en el seno del agua como por ejemplo, en la solubilidad de los gases (entre los que es fundamental la solubilidad del oxgeno) y de las sales, as como en las reacciones biolgicas, las cuales tienen una temperatura ptima para poder realizarse, etc.

En relacin con la variacin de solubilidad de los gases con la temperatura, recordemos que el coeficiente de absorcin de un gas se define como el volumen de este gas, en condiciones normales, que puede disolver un volumen de agua estando el gas a la misma presin parcial que la de la atmsfera. Este coeficiente decrece cuando aumenta la temperatura o aumenta la concentracin de sales.

La ley de GAY-LUSSAC relaciona la solubilidad de un gas (volumen de gas disuelto en una unidad de volumen) con el coeficiente de absorcin para una temperatura dada:

t

= ( 1 + ------------)

273,15

Una temperatura elevada implica la aceleracin de la putrefaccin y, por tanto, un aumento de la demanda de oxgeno. Paralelamente disminuye la solubilidad de ste. Cuando el contenido de oxgeno disminuye por debajo de los 3 o 4 mg/l de oxgeno, es muy perjudicial para la vida de los peces.

Por lo que se refiere a las sales, en general su solubilidad aumenta con la temperatura, como puede comprobarse observando el Cuadro 5.5, donde, sin nimo de hacerla exhaustiva, hemos puesto las principales sales que se encuentran normalmente en el agua.TABLA IV-5

Solubilidad de algunas sales en agua a distintas temperaturas ( En g/Kg de solucin)T

CNaClKClCaCl2MgCl2Na2SO4CaSO4MgSO4NaNO3Ca(NO3) 2Na2CO3NaHCO3

0263.421937334641.91.75621142248264.265.5

10263.62839434982.61.926+1.80

23644610775.8

20264.4266427354160.22.016262468556177.587.6

30266.62725013572912.095290490594271.599.9

40267.22875353653252.12313512653326.6

a 40 9112.7

50269.13003703182.083334533730320126.7

60271.43135783783122.015349555316140.9

70273.2326586385306371576314

80275.6337595397302351597

90278.1350604410299345617305

100281.63596144242990.67318635

Las reacciones biolgicas que se desarrollan en el agua son influenciadas grandemente por la temperatura, pudiendo actuar sta sobre las poblaciones como un factor de control o como un factor letal.

En efecto, para todas las especies existe una temperatura ptima en la cual se desarrollan, temperatura que depende de la especie, de la edad, de la estacin, etc. Temperaturas inferiores hacen que el metabolismo se reduzca. Temperaturas superiores hacen que se sobre activen los procesos de sntesis y de catabolismo, adquiriendo estos ltimos cierta preponderancia. Sin embargo, oscilaciones bruscas de 10 a 15C de temperatura no son perjudiciales para los peces.

Por otra parte, se sabe que ciertas especies se reproducen solamente entre ciertos lmites de temperatura.

Sabemos que la temperatura es una medida del calor y se produce como consecuencia de la absorcin de las radiaciones calorficas por las capas de aguas ms superficiales. Cuando el agua circula, estas capas superficiales se mezclan con las dems, sobre todo cuando el cause no es muy profundo, por estar sometidas en su circulacin a un movimiento desordenado y como consecuencia de esto, la temperatura se uniformiza en una determinada seccin del ro.

Sin embargo, cuando el agua est ms o menos en reposo, caso de lagos y embalses, y no existen otros movimientos que los del oleaje producido por el viento, se establece una diferenciacin entre la capa superior y las inferiores, entre las que se produce un gradiente de temperatura y por tanto de densidad. Esto da origen a una estratificacin trmica.

Los distintos casos que se presentan en esta estratificacin y la importancia que las variaciones de temperatura en los distintos estratos de los lagos y embalses adquieren, en relacin con el desarrollo de los fenmenos biolgicos, ha hecho que stos se hayan estudiado desde el punto de vista de su temperatura mucho ms que las de las aguas de los ros, ya que stas presentan mucha menos complicacin, oscilando alrededor de las temperaturas del aire en las distintas estaciones del ao.5.4.1.MEDIDA DE LA TEMPERATURA

Por lo que se refiere a las aguas superficiales circulantes debe tenerse en cuenta que al hacer la medida de la temperatura se debe tomar a la vez la del aire, as como anotar la hora en que se realiza la determinacin, por la gran variacin que presenta de unas horas a otras.

Es necesario eliminar toda causa de error, principalmente la influencia de la temperatura ambiente, sobre todo cuando es grande la diferencia entre la del aire y la del agua.

Para las aguas superficiales, basta disponer de un termmetro exacto, graduado en dcimas, mantenindolo sumergido en el agua unos diez minutos antes de hacer la lectura. En los cursos de agua profundos (en los poco profundos la temperatura es prcticamente homognea) y caudalosos, debe indicarse el punto en que se hace la medida, a fin de que el especialista pueda hacer la valoracin precisa del dato hallado.

Para las aguas profundas, capas subterrneas, embalses, lagos, etc. se suele emplear un termmetro de mxima y mnima, graduado en dcimas. Estos termmetros tienen como causa de error la influencia de la presin sobre el depsito del vidrio, sobre todo si es de alcohol, por lo que si no se dispone de otro medio no se debe emplear otro termmetro que el de mercurio.

Para obtener una mayor precisin deben emplearse termmetros elctricos, siendo los ms empleados los de resistencia, a los cuales se puede acoplar un registro grfico (termistores).

La temperatura de las aguas superficiales vara segn la temperatura exterior. En nuestra latitud son normales oscilaciones de hasta 25C segn puede comprobarse en la Tabla V-5, donde se exponen las temperaturas del aire y del agua a lo largo del ro guadina y algunos de sus afluentes, en las cuatro estaciones del ao a distintas horas del da. Como es de esperar, la oscilacin termomtrica del aire es mayor que la del agua, debido al elevado calor especfico de esta. La temperatura del aire es menor que la del agua por la maana, igualndose a lo largo del da para ser mayor la del aire por la tarde.

Las temperaturas de los torrentes son, por lo general, siempre bajas. Fuentes hipotermales o termales

t > tm a 4 t > ts + 2

Fuentes ortotermales

t = tm a tm - 4 t > ts 2

Fuentes hipotermales

t < tm

t < ts - 2

Siendo:

tm = temperatura media anual del aire

ts = temperatura del sol

La temperatura de las aguas subterrneas depende del terreno que drenan, pudiendo ser influenciada, entre otras causas, por la naturaleza de las rocas, siendo adems funcin de la profundidad.

TABLA V-5Rio LugarFechaHoraT aireT aguaFechaHoraT aireT agua

Zancara

Zancara

Zancara

Guadina

Guadina

Guadina

Ciguela

Riansarea

Ciguela

Amarguillo

Azuer

Zancara

Guadina

Jabalon

JabalonBullaque

Guadina

Guadina

Guadina

Guadina

Zujar

Zugar

Ruecas

Matachel

Guadina

Devora

GuadinaZafra de Zancara

El Provencio (Cu)

Zancaras (C.R.)

Ruidera (C.R.)

Psa. Emb.Pearroya

Ojos de guadina

Villas viejas (Cu)

Corral de Almoguer(To)

Puebla de Amoradiel (To)

Madridojos (To)

Daimiel (C.R.)

Arenas de San Juan (C.R.)

Valverde (Sra de Alarcos)Valdepeas (C.R.)

Torrecilla (C.R.)

Luciana (C.R.)Luciana despues Bullaque

Psa.Emb.Cijara

Psa. Emb. Puertopea

Psa Emb. Orellana

Capilla (Ba)

Psa. Emb. Zujar

Ruecas Ba.

Alange (Ba)

Mrida (Ba)

Badajoz

Badajoz8/039/03

6/03

9/03

9/03

-

8/03

8/03

8/06

10/03

10/03

10/03

9/03

9/03

9/03

9/03

9/03

15/03

15/03

15/03

15/03

15/03

15/03

16/03

16/03

16/03

16/03128,50

18,30

10,55

11,30

-

12.15

15

15,45

10.50

3,40

10

16,45

15

16.30

17,45

18

12

13,25

17,45

14,10

17,25

18,30

10,15

9

8,30

8,1014,59

15

12

12

-

14

15

18

16

4

12

20

15

22

20

22

10

14

18

17

18

16

12

12

4

468

10,5

10

10,5

-

10

7

11

9

10

10

12,5

12

13

12

13

12

14

16

17

12

15,5

12

12

12

121/061/06

1/06

2/06

2/06

3/06

1/06

1/06

1/06

3/06

3/06

3/06

2/06

2/06

2/06

2/06

2/06

27/06

27/06

27/06

27/06

27/06

28/06

28/06

28/06

28/0612.4019.30

17

8.25

9

9.40

13.10

14.50

15020

10.50

9.15

10

15.49

11.59

15.15

16.30

17

12.45

13.50

16.50

-

16.30

17.40

9

9.30

7.40

7.451818

25

19

19

18

22

22

20

19

18

18

19

27

26

22

24

20

28

29

34

-

37

28

27

26

241821

21

20

21

16

16

20

15

20

20

21

22

22

22.5

24

23

27

27

28

28

27

25

24

25

25

25

Rio LugarFechaHoraT aireT aguaFechaHoraT aireT agua

Zancara

Zancara

Zancara

Guadina

Guadina

Guadina

Ciguela

Riansarea

Ciguela

Amarguillo

Azuer

Zancara

Guadina

Jabalon

JabalonBullaque

Guadina

Guadina

Guadina

Guadina

Zujar

Zugar

Ruecas

Matachel

Guadina

Devora

GuadinaZafra de Zancara

El Provencio (Cu)

Zancaras (C.R.)

Ruidera (C.R.)

Psa. Emb.Pearroya

Ojos de guadina

Villas viejas (Cu)

Corral de Almoguer(To)

Puebla de Amoradiel (To)

Madridojos (To)

Daimiel (C.R.)

Arenas de San Juan (C.R.)

Valverde (Sra de Alarcos)

Valdepeas (C.R.)

Torrecilla (C.R.)

Luciana (C.R.)

Luciana despues Bullaque

Psa.Emb.Cijara

Psa. Emb. Puertopea

Psa Emb. Orellana

Capilla (Ba)

Psa. Emb. Zujar

Ruecas Ba.

Alange (Ba)

Mrida (Ba)

Badajoz

Badajoz8/09

9/09

6/09

9/09

9/09

-

8/09

8/09

8/06

10/09

10/09

10/09

9/09

9/09

9/09

9/09

9/09

15/09

15/09

15/09

15/09

15/09

15/09

16/09

16/09

16/09

16/0911.30

19

17.45

9.30

10

9.45

12

13.55

15,20

seco

seco

10.10

17Seco

Seco

16.30

18.35

14.45

19.20

17,3018.5020.3010.4511.0598.4018,302728

36

26

30

27

30

32

32

-

-

26

34

-

-

34

34

28

30

25

29

28

24

28

29

23

2420

2924

2424

2520

24

24

--25

20

--24

24

29

29

26

26

27

24

26

26

25

246/127/12

6/12

7/12

7/12

9/12

8/12

6/12

6/12

9/12

9/12

6/12

9/12

8/12

7/12

9/12

8/12

8/12

20/12

20/12

20/12

20/12

20/12

21/12

21/12

21/12

21/1212.30

9.30

17.2011.4012.3011.1513

1515.30

12.15seco11.3019.2014.151018.4518.0512.3013.4516.15

-

15.4516.40

1111.20

8.4510.457

3.5

5

7

14

9

7

8

9

13

-13

8

14.5

8

9

7

8

10

16-16

16

5

4.5

3

64

5

5

7

8

6

5

7.5

8.5

6

-5.5

8

13.5

5

5

9

12

12

13

-12

10

7

8

6

9

La variacin est en funcin de la capacidad de la capa acufera y de los aportes extraos que pueden existir, ya sea por infiltracin directa, por aportes subterrneos, etc. En los terrenos poco permeables, a los pocos metros de profundidad, desaparece la influencia de la temperatura ambiente en las variaciones diarias.

La variacin de las temperaturas anuales se manifiesta hacia los treinta metros, siendo a esta profundidad la temperatura constante, la cual representa la media de la zona.

La temperatura del agua que circula por los terrenos muy permeables est sometida a las mismas influencias que el agua de las capas subterrneas, dependiendo el grado geotrmico de un punto dado de muchos factores, como consecuencia del carcter discontinuo de las rocas, influyendo el tiempo de contacto con las mismas, la circulacin del aire en las cavidades, las mezclas de unas aguas con otras, etc. En todo caso, la variacin de la temperatura en las aguas subterrneas, an en el caso ms desfavorable, no presentan en general oscilaciones estacionales tan grandes como la de las aguas superficiales. A una cierta profundidad es constante, creciendo a medida que se profundiza segn las reglas de la geotermia.

Grado geotrmico es la profundidad a la cual es necesario descender para obtener un aumento de temperatura igual a 1C, siendo esta profundidad una media de 33 m., aunque en realidad vara de 15 a 50 metros.

El conjunto de los puntos de temperatura constante constituye la superficie neutra, de tal suerte que si el agua de una fuente tiene temperatura constante, este hecho nos indicar que est alimentada por aguas que han alcanzado en profundidad la superficie neutra.

La relacin con el agua de abastecimiento para la bebida, la temperatura deseable para su ingestin es de 10 a 14C, influyendo la temperatura a que se recibe el agua en los hogares, el clima local, la profundidad a que estn colocadas las arterias de distribucin principal y, en determinados casos, la fuente de abastecimiento. Esta temperatura afecta, en determinadas circunstancias, a las reacciones qumicas que se realizan durante el tratamiento, especialmente las temperaturas altas. Por ejemplo, en la accin desinfectante del cloro.

Por lo que respecta a las aguas residuales, la temperatura puede darnos una indicacin, no slo de sus antecedentes, sino del estado de la misma en relacin con la viscosidad, que influye en la velocidad de sedimentacin, con la actividad biolgica, la cual aumenta con la temperatura hasta los 60C aproximadamente, con la solubilidad del oxgeno, etc.

La temperatura normal de esta agua es ligeramente superior a la del abastecimiento, como consecuencia del calor agregado durante la utilizacin de las mismas.5.5.ESTRATIFICACION TERMICA DE LAGOS Y EMBALSES.

Ya se han dicho que las radiaciones calorficas actan sobre las aguas que se encuentran en superficie, calentndolas, por lo tanto disminuyendo su densidad, lo que trae como consecuencia el que tiendan a permanecer en la superficie.

Cuando los lagos o embalses tienen una profundidad menor de 8 m se produce una circulacin vertical en todas las estaciones, favorecida por las olas producidas por la accin del viento, lo cual contribuye a una homogenizacin de la temperatura, por tanto, de la densidad.

En lagos o embalses, de profundidad superiores a los 8 m, la circulacin vertical no se produce mas que cuando la temperatura de las capas superiores es de 4C o muy prxima, lo que trae como consecuencia que la densidad es mayor que la de las capas inferiores. Esto se realiza fundamentalmente en primavera y otoo.

En efecto durante el invierno, el agua del fondo esta en reposo, habiendo alcanzado una temperatura alrededor de los 4C y siempre como es lgico, con temperaturas que dan su mxima densidad en relacin con las capas superficiales. La temperatura de estas ltimas podr ser mayor o menor que 4C, segn las latitudes. Si es mayor que 4C no habr estratificacin, estando toda la masa de agua a una temperatura sensiblemente uniforme. Cuando la temperatura de las capas superficiales es inferior a 4C hay estratificacin, pudiendo llegar a helarse.

Durante la primavera, conforme se van calentando las capas superiores (si estaban a menos de 4C), va aumentando su densidad y por tanto se hunden, hasta que se uniformiza la temperatura. Al irse calentando las capas superiores, se van haciendo ms ligeras, permaneciendo en reposo las capas inferiores a temperaturas prximas a su mxima densidad.

Cuando la temperatura del aire se enfra, lo que ocurre en otoo vuelven a hacerse ms densas las capas superiores hasta que esta densidad es menor que la de las capas inferiores, lo que trae como consecuencia el que se provoque otra circulacin vertical: por enfriamientos posteriores, las capas superiores se hacen ms ligeras, dando lugar al reposo invernal. En los periodos de inmovilidad, las capas superficiales tienen una temperatura sensiblemente igual a la del aire, disminuyendo la influencia de la variacin de la temperatura de la atmsfera con la profundidad, tendiendo la temperatura de las capas inferiores a un valor constante prximo a 4C.

Este es uno de los fenmenos ms caractersticos de los lagos y embalses, sobre todo en los de la zona templada. En un embalse o lago y en las zonas calientes, se pueden diferenciar las siguientes capas.1.- Una capa superficial o EPILIMNION, caliente, en la que hay un pequeo gradiente de temperatura, variable segn determinadas circunstancias. Esta capa puede moverse libremente mediante olas y corrientes producidas por el viento.2.- Una capa profunda, de mayor o menor espesor segn el lago o embalse, fra, llamada HIPOLIMNION, que normalmente se encuentra en reposo, donde la variacin de temperatura es a grandes rasgos exponencial.3.- Una capa intermedia o METALIMNION con un gradiente trmico muy acusadoEn la figura 1.5 se pueden observar los distintos tipos de termo climas y en la Fig. 2.5 las termo climas del embalse de San Juan que corresponden a los datos de la Tabla VII-5

TABLA VII-5Temperaturas del aire y del agua encontradas en el embalse de San JuanProfundidad

en metros24 enero 196724 julio 19678 agosto 1967

Temp.

aguaTemp.

aireTemp.

aguaTemp.

aireTemp.

aguaTemp.

aire

0

1

5

10

20

30

407,2

7,2

7

7

7,1

7,1

7,167

7

7

8

9

92525

19

17

16

15

123030

30

30

31

33

332121

20

17

17

15

142323

23

23

23

23

23

Las diversas formas de estratificacin, segn la altitud, latitud y dimensiones de los lagos, han sido estudiadas por HUTCHINSON y LOFFLER (1956), habiendo clasificado los lagos en los tipos siguientes:

Lagos AMICTICOS son lagos que no tienen cambios trmicos apreciables entre el exterior y el interior del agua Estos lagos tienen una capa de hielo permanente en superficie, y en el interior una temperatura constante y baja.

Lagos MONOMICTICOS fros son lagos cuya temperatura no sobrepasan jams de los 4C en las capas superficiales en la estacin caliente. En la estacin fra tienen una espesa capa de hielo, siendo muy poco el tiempo en que esta capa esta liquida.

Lagos DIMICTICOS son los que presentan dos periodos de estratificacin, uno directo en la estacin caliente y otro inverso en la estacin fra y dos periodos de circulacin entre los periodos de estratificacin. Estos son los que se encuentran en nuestras latitudes

Lagos MONOMICTICOS calientes, en los que la temperatura no desciende ni en superficie ni en profundidad por debajo de los 4 C no teniendo mas que un periodo de estratificacin directa en verano y un periodo de circulacin en la estaciona fra. Son los lagos de tipo tropical, subtropical y caliente, como el de San Juan (Madrid)

Lagos OLIGOMICTICOS son los que tienen el agua siempre caliente a todas profundidades, siendo los periodos de circulacin muy raros y sin importancia. Estos son los lagos de tipo tropical.

Lagos POLIMICTICOS son los que tienen una temperatura relativamente baja en todas las profundidades pero siempre por encima de los 4C presentando numerosos periodos de circulacin. Estos lagos se encuentran en las regiones intertropicales.

En la figura 3.5 se representan la reparticin de estos tipos de lagos en la superficie de la tierra, en funcin del clima, la altitud y la latitud. WIPPE distingue en los tipos anteriores los siguientes rdenes: Lagos de primer orden en donde la temperatura en profundidad est siempre prxima a 4C

Lagos de segundo orden, en donde la temperatura en profundidad varia ampliamente alrededor de los 4C

Lagos de tercer orden, en donde no es acusada la estratificacin trmica.5.6.REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Y DE WEB1.- QUIMICA DEL AGUA Jose G. Catalan Lafuente

2.- http://www.digesa.minsa.gob.pe/gesta_agua1.asp3.- http://www.ambientum.com/enciclopedia/aguas/2.01.18.41_1r.html

Lic. Maritza Arnez Torrico

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